CN1241613A - 秸秆燃气集中供气装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种秸秆燃气集中供气装置及工艺,尤其是涉及一种利用含碳固体生物质制取燃气的装置及气体处理过程的装置及工艺。已有的秸秆生物质气化集中供气装置及工艺为:上料机上料—→气化炉产气—→净化器净化—→风机输送—→过滤器除焦油—→送气柜供使用,净化及过滤设备中均有填料,本发明在净化器前加了一套可使出炉气体降温的冷却装置,冷却、过滤设备中采用板式结构,不用填充料,有利气体流通,且处理结果达标。本发明设计合理,工艺先进,设备结构简单,易于加工,安装紧凑。

Description

秸杆燃气集中供气装置及工艺

本发明属于一种秸杆燃气集中供气的装置及工艺过程，尤其是涉及一种利用木屑、秸杆等固体生物质制取可燃气体的装置及供气处理过程的装置和工艺过程。

秸杆燃气集中供气系统的设计是否合理，关系到供气站能否正常供应技术指标合格的气体供用户使用。较早的生物质气化供气系统的产气及净化装置均是单体安装的独立设备，各自下设独立的水封池，连接管道长，阻力大。中国专利局公开了专利号为90210843.3的一种组装净化型生物质气化装置，其气化器、气体洗涤器、螺旋式气体分离器及气体过滤器的所有下部水封均是安装在一个水封池内，其设备安装及工艺过程为：供料器将生物质物料送入气化器内，气化器产生的可燃气体通过管道送入二级气体洗涤器内(整个圆筒竖式洗涤器中，竖立方向其中一部分为空塔式，一部分为填料式)，洗涤后的气体通过一台离心式风机和一台与其并联的旋风式气液、分离器送入中间带有抽屉柜(抽屉柜的底部为网孔结构，其中填充颗料状过滤材料)的气体过滤器中，经过气体过滤器的可燃气体便可进入使用管道。其结构紧凑，便于安装、运输。但由于其四件装置共用一个水封池，净化设备结构的不尽合理，部分焦油随排水管道排入水封池中，水封池中的水、灰份、焦油共存一池，尤其是煤焦油不易清理而将设备下部污染，且气体洗涤器及气体过滤器(除煤焦油设备)中均有填充料，增加了气体流动的阻力，更严重的是焦油粘附在气体过滤器中填充吸附料的表面，时间稍长，气体不易通过而必需经常更换。

本发明的目的就是提供一种工艺合理、安装方便、带有冷却、净化装置，且净化处理装置中不需任何填充料便可将可燃气体进行达标处理的秸杆气化集中供气的装置及工艺。

一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，由上料机1、燃气发生炉2、净化器4、真空泵5，煤焦油分离器6，排空管7，排空控制阀8，燃气出口及控制阀9、污水槽10和设备基座11组成，其安装连接方式及工艺过程为：上料机1将碎秸杆生物料送入燃气发生炉2内，燃气发生炉2产生的可燃气体通过管道进入净化器4内，通过净化器4的气体由真空泵5送入到煤焦油分离器6内，经过煤焦油分离器6处理的可燃气体通过燃气出口及控制阀9便可进入使用管道，其特征在于：燃气发生炉2与净化器4之间设置一个可使出炉气体降温的冷却器3，且燃气发生炉2的燃气出口与冷却器3的进气管12相通，冷却器3的水套式出气孔17与净化器4的进气口相通，与真空泵5相连的煤焦油分离器6为板式方型箱体结构。

根据以上所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：冷却器3筒体内部、进气管12的上方，设置一喇叭口式挡水板18，且喇叭口的大口向上。

根据以上所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：板式方型箱体结构的煤焦油分离器6的上板内面下均匀设置倒“Y”字型气体撞板27，且每两个气体撞板27之间置有上部中心位置带有气孔28的挡板26。

根据以上所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：安装在板式方型箱体结构的煤焦油分离器6内部的倒“Y”字型气体撞板27和挡板26的宽度相同，并与板式方型箱体结构的煤焦油分离器6的内部的宽度相同。

附图为本发明一种秸杆燃气集中供气装置及工艺的设备安装及工艺顺序、部分设备结构示意图，其中：

图1为本发明一种秸杆燃气集中供气装置及工艺的设备安装及工艺顺序示意图，其中：

1——上料机    2——燃气发生炉    3——冷却器

4——净化器    5——真空泵        6——煤焦油分离器

7——排空管    8——排空控制阀

9——气出口及控制阀    10——污水槽    11——设备基座

图2为本发明中冷却器3的结构示意图，其中：

12——进气管    13——外壳        14——喷水孔

15——进水管    16——连接法兰    17——水套式出气管

18——挡水板    19——法兰        20——出水管

图3为本发明中煤焦油分离器6的结构示意图，其中：

11——设备基座    21——分离进气管    22——上端盖

23——出气管      24——快装门        25——溢流管

26——气体挡板    27——气体撞板      28——气孔

图4为图3的左视外观结构示意图，其中：

21——分离进气管    22——上端盖    24——快装门

25——溢流管

图5为图3的外观俯视结构示意图，其中：

21——分离进气管    22——上端盖    23——出气管

24——快装门

图6为图3的A——A方向剖视部分结构示意图，其中：

22——上端盖      26——气体挡板

27——气体撞板    28——气孔

结合附图，叙述本发明一种秸杆燃气集中供气装置及工艺的实现过程，本发明与已有秸杆气化装置相比，大同小异，已有的秸杆气化装置一般常见的设备及安装顺序是：上料机将切碎的秸杆送到气化炉中，气化炉产生的可燃气体通过管道进入气体洗涤器中，气体洗涤器一般为竖式空圆筒状，上端部中间为出气孔，出气孔下端带有向下的水喷头，当气化炉的气体从气体洗涤器的中下部进入气体洗涤器后，在水喷头作用下将气体夹带的部分灰尘洗下而流入污水槽。有的气体洗涤器为一筒二级洗涤结构，即整个竖式圆筒洗涤器中竖立方向其中一部分为空塔式，一部分为填料式，可燃气体从气化炉进入气体洗涤器的空塔部分下端的进气孔后，在水喷头作用下作第一次洗涤后再由填料一侧的下部进入填料层，在填料层上方水喷头作用下经过第二次洗涤后在风机作用下送入气体过滤器，气体洗涤器的主要作用是洗下可燃气体中夹带的灰尘，而气体过滤器主要是除去可燃气体中的煤焦油组份，常见的气体过滤器为方型箱体式，一般其中设有可拉出的、底部为网孔结构的抽屉或网状抽筒，抽屉或抽筒中有填充料，填充料应为带有吸附能力的物料，活性碳吸附能力强，但成本太高，其它填充料吸附能力差，处理结果不理想，经过气体过滤器处理的气体在送往气柜前还需进行第二次离心处理，且填充料还要经常更换，还有用去掉颗粒的玉米棒芯作填充料，效果可想而知。经过气体过滤器除去煤焦油的可燃气体便可送入气柜供用户使用。

本发明一种秸杆燃气集中供气装置及工艺与已有秸杆气化装置及工艺相比，最大不同是燃气发生炉2与净化器4之间设置了一个冷却器3，且所有洗涤、净化装置中均不需填充料，从而使可燃气体的流向畅通，且气体净化完全可以达标。具体实施过程是：

冷却器3：由于从秸杆燃气发生炉2出口出来的可燃气温度高，如不进行冷却，一是对设备有损，二是不利于后处理。冷却器3为一竖立长圆筒，中下部有一与秸杆燃气发生炉2的可燃气体出口相通的进气管12，冷却器3内进气管12的内圆孔上部置有一喇叭口式挡水板18，且喇叭口的大口向上。冷却器3上端的中间为水套式出气管17，水套式出气管17与净化器4的进气管相通，进水管15通向水套式出气管17的空腔，水套的内圆周上开有若干个喷水孔14，冷却器3下端盖为一外圆弧盖，其中心位置有一出水管20，出水管20的未端伸入到污水槽10的水面以下，出水管20的长度可用法兰19或阀门调整。冷却器3使用时，先打开进水管15的控制阀，使水通过水套内圆周上的喷水孔14喷出，当燃气发生炉2中的高温可燃气体从冷却器3的进气管12进入到冷却器3中后上升，与下喷的冷却水在冷却器3中相遇而降温，同时下喷的冷却水也带下部分燃气中的灰尘。冷却后的可燃气从冷却器3的水套式出气管17出来直接进入净化器4的水套式进气孔后进一步净化。净化器4的外型同冷却器3一样，也为一立式圆筒，其水套式进气管的内圆周上开有若干个喷水孔，有一根进水管通向水套。净化器4内部中间有一圆管与其水套式进气管相接通，其长度可达净化器4长度的1/2左右，净化过的气体由真空泵5送到煤焦油分离器6中进行油、气分离，而净化水则由净化器4下部的排水管流入污水槽10。煤焦油分离器6为一板式方型箱体结构(图3、图4、图5、图6)，其中上板内面的下方均匀设置若干个倒“Y”字型气体撞板27，且每两个倒“Y”字型气体撞板27中间置有上部中心位置带有气孔28的挡板26，倒“Y”字型气体撞板27和档板26的宽度相同，即与板式方型箱体结构的煤焦油分离器6的内部宽度一样。真空泵5从净化器4的出气管把净化后的可燃气通过分离进气管21送入到煤焦油分离器6内后直接撞到倒“Y”字型气体撞板27上，从倒“Y”字型气体撞板27的下部与其相邻的挡板26之间的空间上升并通过该挡板26上部的气孔28撞到第二块倒“Y”字型气体撞板27上，以此类推，直到净化后的气体从煤焦油分离器6的出气管23中送出。而从净化器4中带出的水份和煤焦油则沿气体撞板27和气体挡板26的板面流到煤焦油分离器6的底部，污水可随时从溢流管25中流出，而煤焦油不易从溢流管25中流出，可定时打开快装门24清理。煤焦油分离器6上部的上端盖22用螺栓固定在其方型筒体的上部，用于设备保养。本发明的冷却、净化装置可依次安装在设备基座11上面的污水槽10中，其排列顺序为：冷却器3、净化器4、真空泵5、煤焦油分离器6，排空管7安装在燃气出口及控制阀9的管道上，排空控制阀8安装在排空管7的合适部位，冷却器3、净化器4和煤焦油分离器6中的污水由于不含焦油，放入污水槽10中后可循环使用。燃气发生炉2的体积较大，安装基础稍低，其炉底部如采用水封，污水槽10中的水可供其使用。

综上所述，本发明秸杆燃气集中供气装置及工艺简化如下：上料机1上料→燃气发生炉2产气→冷却器3冷却出炉燃气→净化器4进一步净化(去灰尘)→真空泵5抽出净化燃气→煤焦油分离器6除去燃气中夹带的煤焦油及水份→送气柜供使用。整个净化过程的装置中未有填充料，不仅燃气运行畅通，而且净化也干净、达标。

本发明秸杆燃气集中供气装置及工艺设计及安装先进、合理，设备结构简单，易于加工，安装紧凑，且无污染，有推广远景。

Claims (4)

1、一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，由上料机1、燃气发生炉2、净化器4、真空泵5、煤焦油分离器6、排空管7、排空控制阀8、燃气出口及控制阀9、污水槽10和设备基座11组成，其安装连接方式及工艺过程为：上料机1将碎秸杆生物料送入燃气发生炉2内，燃气发生炉2产生的可燃气体通过管道进入净化器4内，通过净化器4的气体由真空泵5送入煤焦油分离器6内，经过煤焦油分离器6处理的可燃气体通过燃气出口及控制阀9便可进入使用管道，其特征在于：燃气发生炉2与净化器4之间设置一个可使出炉气体降温的冷却器3，且燃气发生炉2的燃气出口与冷却器3的进气管12相通，冷却器3的水套式出气孔17与净化器4的进气口相通，与真空泵5相连的煤焦油分离器6为板式方型箱体结构。

2、根据权利要求1所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：冷却器3筒体内部、进气管12的上方置有一喇叭口式挡水板18，且喇叭口的大口向上。

3、根据权利要求1所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：板式方型箱体结构的煤焦油分离器6的上板内面下均匀设置倒“Y”字型气体撞板27，且每两个倒“Y”字型气体撞板27的之间置有上部中心位置带有气孔28的挡板26。

4、根据权利要求1或3所述的一种秸杆燃气集中供气装置及工艺，其特征还在于：安装在板式方型箱体结构的煤焦油分离器6内部的倒“Y”字型气体撞板27和挡板26的宽度相同，并与板式方型箱体结构的煤焦油分离器6的内部的宽度相同。

Images